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5月の河合塾全統共通テスト模試に間に合わせろ！！気体演習編②
問3　温度・圧力が一定の下で、容積を自由に変えられる容器内の気体をすべて排気した後、容器に酸素Ｏ₂を封入したところ、体積は6.0Ｌであった。さらに、この容器内に二酸化炭素ＣＯ₂を追加すると、混合気体の体積は18.0Ｌになった。混合気体の平均分子量として最も適当なものを選べ。

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気体$X$と気体$Y$から気体$Z$が生成する反応は可逆反応であり、次の式(3)で 表される。
$X+bY⇄cZ$
密閉容器に$X$と$Y$を$1.0mol$ずつ入れて温度を一定に保ったところ、平衡状態での$X、Y、Z$の物質量はそれぞれ$0.60 mol$ $0,80 mol.$ $0.40 mol$となった。
係数$a$と$b$の比$\displaystyle \frac{a}{b}$として最も適当な数値を、次の①～⑦のうちから一つ選べ。
①$0.50$
②$0.67$
③$0.75$
④$1.0$
⑤$1.3$
⑥$1.5$
⑦$2.0$

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イオンとその生成に関する記述として誤りを含むものを、
次の①～⑤のうちから一つ選べ。

① イオン化エネルギー(第一イオン化エネルギー)が
小さい原子は陽イオンになりやすい。
② 電子親和力が大きい原子は陰イオンになりやすい。
③ 17族元素の原子は同一周期の他の元素の原子と比較して、
陰イオンになりやすい。
④ 18族元素の原子は同一周期の中でイオン化エネルギー
(第一イオン化エネルギー)が最も大きい。
⑤ 2族元素の原子の2価の陽イオンは、
同一周期の希(貴)ガスと同じ電子配置である。

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2022共通テスト化学解答について解説します。

問題文全文(内容文)：
化合物A、B、CおよびDは水素、炭素、酸素、窒素原子のみからなる分子量300以下の化合物であり、すべて8員環の構造を持つ。
化合物A、Bは窒素原子を１つ含み、互いに異性体の関係にある。また、化合物C、Dは窒素原子２つを含み、互いに異性体の関係にある。
79.5 mgの化合物Aを完全燃焼させたところ、二酸化炭素205mgと水27.0mgを生じた。同様に59.5mgの化合物Cからは二酸化炭素154mgと水22.5mgを生じた。
化合物A～Dの溶液に水酸化ナトリウム水溶液を加えて加水分解を進めると、化合物E、F、G、HおよびIのような有機化合物もしくはナトリウム塩が得られた。なお、それぞれの反応生成物はAからはEとF、BからはGとH、CからはHとI、DからはEのみとなっていた。

Aを加水分解して得られた反応液に希塩酸を加えて酸性にし、ジエチルエーテルで抽出を行うと、エーテル層から化合物Fを得ることができた。
同様の操作をBの反応液に行うと、エーテル層から化合物Hを得ることができた。

化合物Eに塩酸と亜硝酸ナトリウムを加え反応させ、その後加温すると化合物Fが生成した。また、化合物Hを加熱すると脱水反応が進行した。
A～Dの構造式をかけ